CFX案例 | 02 机翼超音速流动

本文摘要（由AI生成）：

本文介绍了使用CFX软件进行机翼超音速流动模拟的过程。首先介绍了几何模型、物理模型及边界条件，然后介绍了计算过程，最后介绍了后处理过程。通过本文的学习，读者可以了解如何建立超音速流动的仿真模型，使用剪切应力输运湍流模型模拟机翼表面的流动，以及如何进行后处理。

本文利用CFX演示机翼超音速流动的模拟过程。

你将学到：

• 如何建立超音速流动的仿真模型？
• 使用剪切应力输运湍流模型模拟机翼表面的流动

注：本文采用CFX 2019R2进行演示

1 几何模型

几何模型来自ANSYS-CFX的教程文档。下图是几何模型的示意图。

△ 几何模型示意图

2 物理模型及边界条件

2.1 设置物理模型

• 右击模型树中的Mesh，选择Import Mesh→Other，在弹出的Import Mesh窗口中选择文件类型为：PARAN Neutral(.out .neu)，设置网格尺寸单位为m，导入文件：WingSPSMesh.out，点Open

△ 导入网格文件

• 双击TurboGrid模块中Turbo Mesh，启动TurboGrid，这时会自动创建拓扑，并生成结构化的网格，如下图所示

△ 创建流体域

• 双击模型树中的Default Domain Modified，修改基础设置如下图所示

△ 基础设置

• 设置物理模型如下图所示

△ 物理模型

2.2 创建边界条件

• 右击Default Domain Modified，选择Insert→Boundary，输入边界名为Inlet

△ 创建边界条件

• 设置入口边界条件如下图所示

△ 入口边界条件

• 同样的操作，创建出口边界，并设置参数如下图所示

△ 出口边界条件

• 创建对称面SymP1、SymP2、Bottom，分别定位在SIDE1、SIDE2、BOTTOM面上，参数设置如下图所示

△ 对称面设置

• 设置滑移壁面。具体如下图所示

△ 滑移壁面

• 创建Wall，定位在WING_Nodes上，
• 创建Interface面，设置如下图所示

△ Interface Side1△ Interface Side2

3 计算

• 设置初始条件如下图所示。

△ 设置初始条件

• 输出CFX求解器需要的.def文件，点Save后求解器会自动启动并开始计算

△ 输出文件

4 后处理

计算收敛后，启动CFD-Post，操作如下

△ 启动CFD-Post

• 显示温度场如下图所示

△ 温度场

• 机翼表面压力矢量云图如下图所示

△ 压力矢量云图

• 马赫数云图如下图所示

△ 马赫数云图

具体的后处理过程都大同小异，此处略去，以上就是用CFX计算机翼超音速流动的过程，你学到了吗？